《身邊的科學》徵文:螞蟻大力士

四上 胡頂析

大家都在雨天中看過螞蟻搬家的情景吧!可能你想知道螞蟻為什麼會搬家?為什麼能舉起比自

身大、重幾倍的大傢伙。今天讓我們去揭開謎底!

記得那是暑假的一天,我在外婆家看見屋檐下有一群排著整齊的隊伍的螞蟻正在搬家呢!這引起了

我極大的好奇心,我便拿出《十萬個為什麼》這本書。書上這樣寫道:如果說螞蟻能夠憑藉其本能準確

地感覺出即將下雨,甚至能準確地感覺出下雨量的大小,都是完全有可能的,畢竟那些劈頭蓋臉的雨點

打在身上不是一件舒服的事情。如果在下暴雨前螞蟻不能及時地回到窩內,就有可能被突如其來的大雨

沖走,以至於回不了家,甚至送命。雖說螞蟻的生命在人眼裡不值什麼,但對螞蟻自己來講還是蠻可貴

的,幹嗎要白白丟掉呢?因此,螞蟻完全有理由感覺出天將下雨,並在下雨前及時回家避雨。

螞蟻這樣微不足道的小動物一種可能是螞蟻搬家是一種逃難行動。與其它許多動物一樣,螞蟻也

是一種需要搶占並保護自己地盤的動物,當螞蟻窩附近出現別的蟻群時,為了爭奪生存空間,兩個蟻群

之間就有可能發生激烈的衝突,其結果是失敗者失去自己原來的家園,到“遠方”避難。

至於螞蟻選擇在陰天或夜晚搬家,主要是為了防止太陽的暴曬對蟻卵可能造成的傷害,由於在夜晚

人們不注意螞蟻的行動,但常常能夠在陰天看見螞蟻搬家,於是,就將螞蟻搬家與下雨聯繫了起來

由此看來,螞蟻搬家不一定是螞蟻擔心自己的家是否會被水淹沒採取的行動,完全有可能是另有原因。

其中一種可能是由於蟻群數量增加造成在螞蟻窩附近的食物短缺,需要尋找新的食物來源,經過工蟻們

充分的考察、準備,終於發現了一處食物更加豐富的地域,於是,螞蟻們通過發出某種特定的氣味信息

,就開始了舉家大搬遷行動。

再有一種可能是某些種類的螞蟻本身就有建立多個蟻窩的習慣,當其種群數量較大時,就會本能地

開始建立新的蟻窩,以便分流出去一部分螞蟻。

雖然明白了螞蟻為何要搬家,但有又為何能舉起比自身大、重幾倍的大傢伙呢?

螞蟻的最大承重量是多少呢?對於這個問題,書上的解釋是:據力學家測定,一隻螞蟻能夠舉起

超過自身體重400倍的東西,還能夠拖運超過自身體重1700倍的物體。美國哈佛大學的昆蟲學家馬克莫

費特,是一位對亞洲蟻頗有研究的學者。根據他的觀察,10多隻團結一致的螞蟻,能夠搬走超過它們自

身體重5000倍的蛆或者別的食物,這相當於10個平均體重70公斤的彪形大漢搬運3500噸的重物,即平均

每人搬運350噸,從相對力氣這個角度來看,螞蟻是當之無愧的大力士。小小的螞蟻為什麼能有如此神

力?科學家們作了大量的研究、分析,證明螞蟻體內是一座微型動物營養寶庫,每100克螞蟻能產生

2929千焦(700千卡)的熱量。科學工作者發現,螞蟻腿部肌肉是一部高效率的“發動機”,這個“肌肉

發動機”又由幾十億台微妙的“小發動機”組成。所以,螞蟻能產生如此非凡超常的力量。螞蟻的“肌

肉發動機”使用的是一種特殊的“燃料”,是一種結構非常複雜的含磷化合物,稱為三磷酸腺苷,即

atp。在許多場合下,只要肌肉在活動時產生一點兒酸性物質(這種感覺就是我們平常說的“胳膊酸了”

)就能引起這種“燃料”的劇烈變化,這種變化能使肌肉蛋白的長形分子在霎那間收縮起來,產生巨大

的力量。這種特殊的“燃料”不經過燃燒就能把潛藏的能量直接釋放出來,轉變為機械能,加之不存在

機械摩擦,所以幾乎沒有能量的損失。正因為如此,螞蟻的“肌肉發動機”的效率非常高,可高達80%

以上,這就是“螞蟻大力士”的奧秘。

如果仔細看看螞蟻搬東西的樣子,便可以發現:它們搬運的物品往往都會超過自己身體重量的

幾十倍呢!書上看見到科學家做過試驗:將一塊小石子,然後,將這隻螞蟻與它搬運的石子,分別稱一

下,想不到,這塊小石子的重量,競然超過螞蟻體重50多倍。

螞蟻從這一點上來說可為是動物世界上的“大力士”呀!

你以為螞蟻的腿是“皮”包了“水”,不是的。它腿部的肌肉,是一台有效的肌肉發動機組;而

使用的“燃料”,是一種結構複雜的化學物質。當螞蟻走動的時候,它腿部的肌肉產生一種酸性物質,

引起這種“燃料”的急劇變化,這時肌肉收縮起來,一台台“肌肉動機”就會產生巨大的動力,螞蟻便

將比它身體重幾十倍的東西舉超來。

結合了這一原理,人們發明了大街小巷都能看見的“機車”。

今天的謎底被我們揭開了,懂得了兩個科學小知識呢!